工程創(chuàng)新思維與方法大作業(yè)

1、工程創(chuàng)新思維與方法 新 型 吊 扇 題 目 新 型 吊 扇 專業(yè)及班級 工業(yè)工程1001 一,選題名稱： 新型吊扇二，選題背景1 研究的必要性：隨著生活水平的不斷提高，人們越來越重視身體和精神方面的享受。寒冷的冬天，暖氣進入千家萬戶，炎熱的夏天，+-8風扇，空調(diào)逐漸進入人們的生活。隨著天氣的逐漸轉(zhuǎn)熱，制冷設(shè)備又掀起一波暢銷熱潮。 目前，電風扇市場上的產(chǎn)品價位主要集中分布在100元800元之間，以臺式扇、落地扇、升降扇、氣流扇、空調(diào)扇等機型為主。艾美特、美的等一線品牌的電風扇產(chǎn)品在市場上，分布都比較齊全。相對于一線品牌而言，二線品牌的企業(yè)在產(chǎn)品的分布上就或多或少的存在著“隱形空間”，諸如富士寶偏

2、重于空調(diào)扇產(chǎn)品的研發(fā)與推廣。要想在艾美特、美的主導的市場上分一杯羹，產(chǎn)品型號的完善分布是不可忽缺的重要環(huán)節(jié)。電風扇企業(yè)可從兩方面著手：（1）、從做價格產(chǎn)品向做產(chǎn)品價格過渡：做產(chǎn)品價格意味做有核心技術(shù)、有競爭力的產(chǎn)品，可以提高產(chǎn)品售價；(2)、從做產(chǎn)品價格再向做品牌產(chǎn)品過渡：做品牌產(chǎn)品意味做有自主品牌、自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，可以獲得持續(xù)的產(chǎn)品銷售溢價。電風扇的功能正在向便捷，健康，節(jié)能等方面發(fā)展。在外觀上更加新穎，亮麗，富有美感。當然這些都是針對城市這個大市場的。各類風扇各有千秋。吊扇是最傳統(tǒng)的，歷史最悠久的風扇，它有著風力均勻，自然的優(yōu)點，受到廣大顧客的喜愛。其缺點也是十分突出的：不便于移動，扇

3、葉上附著的灰塵不便于清除。臺式扇相比吊扇而言，易于移動，扇葉上的灰塵便于清除，缺點是風力太過集中，長時間對著吹對身體極為不好。周圍很多人都抱怨臺式扇把人吹的腰疼，肩膀陰天不適等。因此在農(nóng)村很多人還是傾向于用吊扇。由于吊扇扇葉上的灰塵不便于清除，給用戶帶來了很多困擾。扇葉上那令人討厭的灰塵總給人一種不衛(wèi)生的感覺。簽于此，發(fā)明一種易于除塵的吊扇是很必要的。2 同類產(chǎn)品分析：(1)吊扇的工作原理：吊扇主要由扇葉、扇頭、懸吊裝置及調(diào)速器組成。吊扇的扇葉普遍采用1.5-2mm的鋁板沖壓成型，多為三葉長條形結(jié)構(gòu)。扇頭是吊扇的核心部件，由定子、轉(zhuǎn)子、滾珠軸承和上下端蓋等組成。 吊扇電動機目前一般多采用單相交

4、流電容運轉(zhuǎn)式電動機。它與臺扇和落地式電風扇不同之處是采用封閉式外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點是定子固定在電動機中間，外轉(zhuǎn)子繞定子旋轉(zhuǎn)，從而帶動與之相連接的扇頭和外殼一起轉(zhuǎn)動。風葉安裝在扇頭外殼上，隨著扇頭外殼的旋轉(zhuǎn)送風。吊扇的調(diào)速器通常是采用電抗式調(diào)速開關(guān)盒來控制的，開關(guān)分別接到電抗器的各個抽頭上，以調(diào)節(jié)加于電風扇電機的端電壓，使電機在不同電壓下獲得不同的轉(zhuǎn)矩，從而得到不同的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速的目的。目前很多家庭采用電子調(diào)速器來實現(xiàn)電風扇無級調(diào)速，使用時，先打開電源，使電風扇電機在高速擋啟動，待啟動完畢后，用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)風量。(2)吊扇的性能：吊扇的風力均勻柔和，自然清新不會給人帶來各種身體上的不

5、適，特別適合老年人使用?，F(xiàn)在的吊扇更加美觀輕盈，節(jié)能省電，使用更加便捷，款式多樣，能夠滿足用戶的個性化需求。(3)吊扇的結(jié)構(gòu)特點:吊扇結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。扇葉和扇頭分離，易于運輸，安裝方便?，F(xiàn)有吊扇的不足之處在于扇葉上附著的灰塵難以清理。我們的新型吊扇很好的克服了這一不足之處，它利用遙控實現(xiàn)扇頭的升降，便于處理扇葉上的灰塵進行清理。扇頭的升降通過可伸縮桿，彈簧和電磁繼電器實現(xiàn)，在電磁繼電器閉合時在磁性力作用下，伸縮桿卡扣收縮，扇頭在自身重力作用下下降，彈簧起到緩沖作用，下降到最低點斷開電磁繼電器。清理完畢后，在外力，彈簧力，重力作用下上升，最終在卡扣的作用下扇頭固定好。三、方案總體描述，擬實

6、現(xiàn)的功能與應(yīng)用場合及特點1 總體描述：我的產(chǎn)品是基于上課時，老師說的風扇的打掃問題而展開的?，F(xiàn)在的風扇清理是一個比較嚴重的問題。針對這個問題，我利用所學過的知識，提出了一下設(shè)想：我們將風扇的葉片做成可以伸縮的，當我們使用時，我們可以通過電控按鈕將風扇的葉片伸展出來，當不用的時候，葉片可以收回去。這樣就避免過大的面積與空氣接觸，這樣風扇上面的灰塵就會少很多。我們?yōu)榱吮阌谇謇盹L扇，將風扇的桿設(shè)置成可以伸縮的。工作過程是這樣的:伸縮桿通過卡扣連接，正常情況下，卡扣張開伸縮桿處于收縮狀態(tài)；清理電扇葉時，通過遙控開關(guān)使電磁繼電器處于通電狀態(tài)，此時電磁鐵具有磁性，在磁力作用下，卡扣收縮，伸縮桿在扇頭重力與

7、彈簧彈性力作用下伸長，使扇頭下降，然后進行灰塵清理工作。清理完后，斷開電磁繼電器，用力伸縮桿上升。圖（1）新型吊扇使用時的效果圖2 擬實現(xiàn)的功能：在炎熱的夏天，吊扇可以給你帶來清新柔和的自然風，給你帶來涼爽，讓你舒舒服服度過炎熱的夏天。添加升降功能后，便于處理扇葉上面的污垢，給你帶來煥然一新的感覺，同時使房間看起來更加清潔衛(wèi)生。給愛好清潔的人以視覺上的享受，讓好奇的孩子們盡情享受看風扇時那種快感，再也不怕被扇葉上的灰塵迷眼啦。并且我們可以在風扇的主體上面畫一些畫，這樣可以美化我們的房間。3應(yīng)用場合與特點：清理扇葉上的灰塵是一種具有挑戰(zhàn)性的工作，腿腳靈活的人勉強可以勝任這一工作，但也是相當?shù)奈ｋU

8、；而年邁的老人只能棍子上綁一掃把，草草一掃了事。而遙控升降吊扇可以輕松解決這一難題，使人們的新年過的喜氣洋洋。因此該產(chǎn)品可用在廣大家庭中，比起臺式電風扇更加舒適安全。吊扇產(chǎn)生的風力均勻柔和，不會對人的身體健康帶來危害，是一種安全舒適的家電產(chǎn)品，給人的夏天送來絲絲涼意，讓人輕松舒服的度過炎熱的夏天?？傊?，遙控升降吊扇可用于大多數(shù)家庭，尤其是家中有老人的家庭，老人的健康是全家人的福氣?？紤]到高端市場主要被空調(diào)老大哥占領(lǐng)，遙控升降吊扇主要針對中低端市場。而全球大多數(shù)人還是處于中低收入水平，因此中低端市場大有可為。吊扇價格低廉，耗能少，安全舒適的特點是它在中低端市場占有一席之地。四、工作原理與結(jié)構(gòu)1吊

9、扇工作原理示意圖如圖1所示： 圖（2）吊扇工作原理是：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動。能量的轉(zhuǎn)化形式是：電能轉(zhuǎn)化為機械能，同時由于線圈有電阻，所以不可避免的有一部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。葉片伸縮：在吊扇的內(nèi)部裝上一個滑軌，里面裝有液壓式的支柱，當按下伸縮開關(guān)時，液壓支柱將葉片伸展出去，這樣就可以按下風扇轉(zhuǎn)動的按鈕。遙控升降部分原理為：通過遙控開關(guān)控制電磁繼電器的電路連通與斷開，當電路連通時，電磁繼電器具有磁性，吸引卡扣使其收縮，扇頭在自身重力與彈簧彈性力的作用下下降，當下降到最低點時，斷開電磁繼電器開關(guān)，清理扇葉上的灰塵；清理完畢后，扇頭在外力和彈性力的作用下上升，在最高點時，卡扣張開，伸縮桿不能伸長

10、，扇頭固定。此時就可以正常工作。圖（3）可伸縮桿2分析計算：一層樓的高度大約在34米，普通吊扇懸桿長度大約為0.5米，普通人身高1.7米，初步估算伸縮桿長等于彈簧長，大約等于340.51.7=0.81.8米。吊扇重力大約為100牛，在清除灰塵時盡量使吊扇受力平衡。因此有彈簧剛度大約為100除以0.81.8等于55125。學生教學樓層高大約為4米，因此為學生教學樓安裝時，伸縮桿與彈簧長取為1.8米，為普通用戶安裝時一般取為1米。3.使用時的注意事項：大家在使用的時候不要將水濺到開關(guān)上面，在清理的時候，不要用濕抹布進行清理。遙控板放置在高處，不要放到小孩可以夠到的地方。擦灰塵時斷開電源，以防發(fā)生觸

11、電事故。扇頭下降時，遠離扇頭正下方，以免撞傷。五、 總結(jié)在設(shè)計的過程中用到了課程中學到的很多思維方法。如聯(lián)合組合法，將液壓支柱與吊扇聯(lián)合起來，想到了可升降的吊扇；逆向思維法，正常情況是想到用手臂的外延功能來清除灰塵，比如用棍棒綁掃把來清除灰塵，升降吊扇將扇頭下調(diào)來清除灰塵；學科交叉聯(lián)想，用到物理學中的電磁繼電器和遙控開關(guān)；提問法，提出問題分析解答；打破思維定式法，逆向思維就是打破思維定勢的一種等等。創(chuàng)造技法，比如在原有產(chǎn)品上附加新的功能，聯(lián)想組合法等技法。 學習完這門課程，給我最大的其實就是我們每一個人都可以進行創(chuàng)造， 每個人都有不同的思維方式，我們可以運用不同的方法進行創(chuàng)造。在上課期間，同學們都能積極的發(fā)言，這樣調(diào)動了大家的學習積極性。我在這門課上，學習了許多新的知識，